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2023-07-15 10:46

当星星排成一行时:天文学家找到了银河系中幽灵星神秘行为的答案

来自曼彻斯特大学和香港大学的科学家合作发现了银河系中心附近恒星神秘排列的来源。

行星状星云的排列是十年前由曼彻斯特的博士生Bryan Rees发现的,但至今仍未得到解释。

由位于智利的欧洲南方天文台超大望远镜和哈勃太空望远镜获得的新数据发表在《天体物理学杂志通讯》上,证实了这一现象,但也发现了一组特殊的恒星,即近距离双星。

行星状星云是恒星在生命结束时喷出的气体云——太阳也将在大约50亿年后形成一个。喷出的云是垂死恒星的“幽灵”,它们形成了美丽的结构,如沙漏形或蝴蝶形。

研究小组研究了一组所谓的行星状星云,这些星云是在银河系中心附近的银河系凸起处发现的。每一个星云都是不相关的,来自不同的恒星,它们在不同的时间出生,在完全不同的地方度过一生。然而,研究发现,它们的许多形状在天空中以同样的方式排列,几乎与银道平面(我们的银河系)平行。

这与十年前布莱恩·里斯(Bryan Rees)发现的方向相同。

由香港大学学生谭淑宇领导的这项新研究发现,这种排列只出现在有近距离恒星伴星的行星状星云中。伴星围绕行星状星云中心的主恒星运行,其轨道比水星与太阳的距离还要近。

行星状星云没有显示出亲密的伴星,也没有显示出这种排列,这表明这种排列可能与恒星诞生时双星组成部分的初始分离有关。

该研究的合著者、曼彻斯特大学天体物理学教授Albert Zijlstra说:“这一发现使我们更接近于理解这种神秘排列的原因。

“行星状星云为我们提供了一个进入银河系中心的窗口,这种见解加深了我们对银河系凸起区域的动力学和演化的理解。

“在我们银河系凸起的地方形成恒星是一个复杂的过程,涉及重力、湍流和磁场等各种因素。到目前为止,我们还缺乏证据证明这些机制中的哪一个可能导致这个过程发生并产生这种排列。

“这项研究的意义在于,我们现在知道,在这个非常特定的行星状星云子集中观察到这种排列。”

研究人员利用欧洲南方天文台的甚大望远镜调查了136个已确认的行星状星云,该望远镜是由恒星、气体和尘埃组成的银河系最厚的部分。该望远镜的主镜直径为8米。

他们还使用高分辨率哈勃太空望远镜的图像重新检查和测量了其中的40个。

香港大学的通讯作者昆汀·帕克教授认为,星云可能是由伴星的快速轨道运动形成的,伴星甚至可能最终绕着主恒星运行。

星云的排列可能意味着紧密双星系统的轨道优先形成在同一平面上。

虽然需要进一步的研究来充分了解排列背后的机制,但这些发现为存在一个持续和受控的过程提供了重要的证据,这个过程在数十亿年和遥远的距离上影响了恒星的形成。